微波在調味品行業(yè)中的應用

    調味品是具有改善食品風味、增進健康功能的一類食品。隨著食品工業(yè)的發(fā)展、餐飲業(yè)的興旺，以及現(xiàn)代社會的快節(jié)奏與高效率使得方便面、方便米飯等方便食品的風靡，調味品顯示出廣闊的市場前景。微波技術具有省時，衛(wèi)生，方便，節(jié)能和營養(yǎng)損失少的特點，尤其適合在食品工業(yè)中應用 ，是國家大力提倡的現(xiàn)代食品加工技術。運用微波技術于調味品生產中，提高其營養(yǎng)，衛(wèi)生和風味水平，促進其產業(yè)化，規(guī)模化，符合當今調料業(yè)“口感復合化，功能營養(yǎng)化”的發(fā)展趨勢。

一、微波技術原理

    微波是一種波長在1—1000mm，頻率為3×108—3×1011Hz之間的電磁波，可產生高頻電磁場。微波在食品工業(yè)中應用最廣泛的是微波加熱，微波干燥，微波殺菌，微波萃取均和加熱機制有關。加熱機制主要包括兩個方面：

    1）極性分子作用機制。極性分子存在一定的偶極矩，當他處于一定的靜電場中時，偶極分子就有呈方向性的趨勢，即帶正電的一端朝向負極，帶負電的一端朝向正極。當電磁場方向變化時，偶極子的取向也隨之改變，分子發(fā)生擺動。當微波的頻率較高時，如2450MHz，即1秒鐘內電場變化2.45×109次，極性分子也隨之發(fā)生2.45×109次的擺動。由于分子的熱運動和相鄰分子間的相互作用，阻礙和干擾分子隨電場的擺動，產生類似摩擦的作用，使分子獲得能量并以熱的形式表現(xiàn)出來。

    2）離子作用機制。食品中水溶性鹽類，如氯化鈉的正負離子也與電場配合作用，向電場的相反電極區(qū)移動，瓦解水的氫鍵產生附加熱量。同時，被電場加速的離子與相鄰離子發(fā)生內碰撞，并將自身的動能傳遞給被碰狀的離子，使運動加劇，產生大量的熱，從而將微波能轉化為熱能。

    微波技術最突出的特點是比傳統(tǒng)技術速度快，可就地生熱，瞬時升溫。微波具有穿透作用，對物料進行處理時，物料表面和內部同時受到作用，整體均勻一致，不會產生極端現(xiàn)象；由于微波直接對物料作用，對環(huán)境和設備不存在熱損失，故額外的能量損耗小，熱效率高，一般要比常規(guī)方法節(jié)電30%—50%。微波設備即開即用，無預熱無余熱，操作靈活方便，便于控制，易實現(xiàn)生產自動化和連續(xù)化，清潔無污染；又能減少傳統(tǒng)鍋爐，管道及配套設備包括鍋爐間和能源儲存的投資與占地，同等規(guī)模的微波設備能國節(jié)省投資約50%以上，能顯著降低投資成本。

二、微波技術在調味品中的主要應用方向

    微波技術在調味品中主要應用于調味料的干燥和殺菌。

    微波殺菌——傳統(tǒng)的殺菌或抑菌技術如高溫，冷凍以及加防腐劑等，一方面處理時間長，滅菌不徹底，不易實現(xiàn)自動化生產；另一方面，往往會影響食品的原有風味以及營養(yǎng)成分，甚至還引入一些不利于食品品質的成分，很能達到較高的安全衛(wèi)生要求，限制了產品的推廣應用。微波殺菌是利用熱效應和非熱效應的雙重作用殺菌。熱效應殺菌是利用微波作用快速快速升溫，使生物細胞空間結構發(fā)生變化或破壞，蛋白質變性而達到殺菌，而非熱效應則是利用微波作用能改變細胞的生物性排列組合狀態(tài)及其運動規(guī)律，同時微波場感應的離子流，會影響細胞膜附近的電荷分布，導致膜的屏障作用受到損傷，影響Na—K泵的功能，產生膜功能障礙，從而干擾或破壞細胞的正常新陳代謝功能，導致細菌生長抑制，停止或死亡；另外細胞中的RNA和DNA在微波場力作用下可導致氫鍵的松弛、斷裂或重組，誘發(fā)基因突變或染色體畸變，從而影響細胞生物活性的改變、延緩或中斷細胞的穩(wěn)定遺傳和增殖。由于微波殺菌是兩種效應共同作用的結果，其殺菌溫度一般低于傳統(tǒng)方法。通常，傳統(tǒng)方法殺菌溫度要在100℃以上，時間為十幾分鐘至幾十分鐘，而微波殺菌溫度僅70—90℃，時間一般為3—5分鐘。殺菌均勻徹底，營養(yǎng)素和風味保存良好，產品安全可靠，保存期長。

    微波干燥——由于微波能夠深入到物料內部，使被加熱體本身成為發(fā)熱體，物料的溫度梯度和含水率梯度二者方向一致，各部位同時均勻升溫，對物料形狀無要求，避免了傳統(tǒng)加熱方法產生由外向內形成的溫度梯度導致物料表面硬化或不均勻現(xiàn)象，干燥速度快，時間短，通常只需常規(guī)加熱方法的1/10—1/100時間就能完成整個加熱和干燥過程，因此可以保持食品的色、香、味，減少營養(yǎng)成分的損失。

    另外物料在干燥過程中對微波頻率的吸收主要取決于物料的介電損失，不同物質的介電損失不同，如水比干物質大，故吸收能量多，濕物料內部水分或濕介質溫度高于趕物料溫度，水分蒸發(fā)快，微波能量不會集中在已干的物質部分，避免物料過剩，具有自動平衡能力，也有利于保證物質原有的特性。目前研究的微波干燥方法主要有物料直接進行微波干燥，微波冷凍干燥和微波真空冷凍干燥。這些方法都具有良好的保持食品的營養(yǎng)，色，香，味能力。以及綜合加工成本低的特點，具體特點及適合熱敏性物料和厭氧物料。將微波干燥技術應用于調味品，可以有效的提高調味品的品質以及調味品的質量一致性，促進調味品的生產自動化，標準化。

    隨著經濟，文化的飛速發(fā)展以及人們生活水平的提高，天然，營養(yǎng)，安全的優(yōu)質高檔調味品愈來愈受到消費者的青睞。微波技術是一種快速，均勻，節(jié)能，高效，衛(wèi)生，便捷的先進技術，我國微波的使用始于70年代，現(xiàn)已在食品干燥，殺菌，烹調，膨化，焙烘，冷凍食品解凍等方面有很多成功的應用。

    隨著微波設備和技術研究的不斷開發(fā)和豐富，將其應用于調味品行業(yè)，萃取高質量的天然成分，實現(xiàn)生香，干燥，殺菌一體化的連續(xù)工藝，能大大地提高調味品的質量和生產效率，減少加工設備投資，必能極大的改變我國調味品行業(yè)產品質量不過關，生產效率低下，能源耗損嚴重的局面，增強產品的競爭力，從而幫助我國調味品企業(yè)擺脫被動處境，加速我國調味品行業(yè)的發(fā)展。

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